Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
505.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
2.11 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет

С.В. Раскопин, Т.А. Кырова

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Часть 1

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве конспек^ФЛШШй]

Издательство Пермского государственного технического университета

2006

УДК 691.7 Р24

Рецензенты:

канд. техн. наук, доцент И. Ф. Кочуров

(Пермский государственный технический университет); канд. техн. наук, доцент А.Г Мелехин

(Пермский государственный технический университет)

Раскопин, С.В.

Р24 Современные методы исследования свойств строитель­ ных материалов: конспект лекций / С.В. Раскопин, Т.А. Кырова. - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2006. - Ч. 1. - 60 с.

Изложены общие понятия научных исследований и методы приня­ тия решений. Описаны современные методы исследования свойств строительных материалов, рассмотрены химические и физико­ химические методы анализа, изложена методика проведения испытаний. Приведены методы анализа и моделирования объектов и явлений.

Предназначено для студентов дневного и заочного отделения спе­ циальности.

УДК 691.7

©Пермский государственный технический университет, 2006

 

Оглавление

 

1. Основные понятия и определения

4

2.

Классификация и основные этапы научно-исследователь­

 

 

ских работ

7

3.

Научные учреждения и кадры

9

4.

Методы выбора и оценка тем научных исследований

11

5.

Научно-техническая информация...............................................

13

6.

Проработка и анализ информации, формулирование задач

 

 

научного исследования...................................................................

15

7.

Методы теоретических исследований

17

8.

Модели исследования

21

9.

Аналитические методы исследования

27

10.

Вероятностно-статистические методы исследования

36

11.

Методы экспериментальных исследований

44

12.

Разработка плана-программы эксперимента.........................

46

13.

Методы и средства измерений

50

14.

Проведение эксперимента...........................................................

54

15.

Методы графического изображения результатов измере­

 

 

ний

56

Список литературы

59

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Наука - это непрерывно развивающаяся система знаний

объективных законов природы, общества и мышления, полу­ чаемых и превращаемых в непосредственную производитель­ ную силу общества в результате специальной деятельности людей.

Не всякое знание можно считать научным. Нельзя назвать научными те знания, которые человек получает лишь на основе простого наблюдения. Эти знания играют в жизни людей важ­ ную роль, но они не раскрывают сущности явлений, взаимосвя­ зи между ними, которая позволяла бы объяснить, почему данное явление протекает так или иначе, и предсказать дальнейшее его развитие.

Цель науки - познание законов развития природы и обще­

ства, и воздействие на природу на основе использования знаний для получения полезных обществу результатов.

Развитие науки идет от сбора фактов, их изучения, систе­ матизации, обобщения и раскрытия отдельных закономерностей к связанной, логически стройной системе научных знаний, ко­ торая позволяет объяснить уже известные факты и предсказать новые.

Факты систематизируют и обобщают с помощью про­ стейших абстракций-понятий (определений). Наиболее широ­ кие понятия называют категориями. Это самые общие абстрак­ ции. Важная форма знаний - принципы (постулаты), аксиомы.

Это исходные положения какой-либо отрасли науки. Они явля­ ются начальной формой систематизации знаний (аксиомы Евк­ лидовой геометрии, постулат Бора в квантовой механике).

Важнейшим составным звеном в системе научных знаний являются научные законы. Они отражают наиболее существен­

ные, устойчивые, повторяющиеся объективные внутренние свя­ зи в природе, обществе и мышлении.

Наиболее высокой формой обобщения и систематизации знаний является теория. Под теорией понимают учение об

обобщенном опыте, формулирующие научные принципы и ме­ тоды, которые позволяют обобщить, познать существующие процессы и явления, проанализировать действие на них разных

факторов и предложить рекомендации по использованию их в практической деятельности людей.

Наука включает в себя также методы исследования. Под

методом исследования понимают способ теоретического иссле­ дования или практического осуществления какого-либо явления или процесса. Метод исследования - это инструмент для реше­

ния главной задачи науки - открытия объективных законов дей­ ствительности. Опираясь на общие и частные методы исследо­ вания, ученый получает ответ на то, с чего надо начинать иссле­ дования, как относиться к фактам, каким путем идти к выводам.

В настоящее время все большее значение приобретает ма­ тематический метод исследования, т.е. изучение явлений и про­ цессов при помощи ЭВМ. Когда ученые не располагают доста­ точным фактическим материалом, то в качестве средства дости­ жения научных результатов они используют гипотезы - научно

обоснованные предположения, выдвигаемые для объяснения ка­ кого-либо процесса, которые после проверки могут оказаться истинными или ложными. Большинство законов было сформу­ лировано на основе гипотез.

Формой осуществления и развития науки является науч­ ное исследование - изучение с помощью научных методов явле­

ний и процессов, анализ влияния на них различных факторов, а также изучения взаимодействия между явлениями с целью по­ лучать убедительно доказанные и полезные для науки и практи­ ки решения с максимальным эффектом.

Цель научного исследования - определение конкретного

объекта и всестороннее, достоверное изучение его структуры, характеристик и связей на основе разработанных в науке прин­ ципов и методов познания, а также получение полезных для деятельности человека результатов, внедрение в производство и получение эффекта.

Основой разработки каждого научного исследования яв­ ляется методология, т.е. совокупность методов, способов, прие­

мов и их определенная последовательность, принятая при раз­ работке научного исследования.

В конечном счете, методология - это схема, план, реше­ ние поставленной научно-исследовательской задачи. Важную

роль в научном исследовании играют познавательные задачи, возникающие при решении научных проблем. Наибольший ин­ терес представляют эмпирические и теоретические задачи.

Эмпирические задачи направлены на выявление, точное

описание и тщательное изучение различных факторов изучае­ мых явлений и процессов. Они решаются различными методами познания - наблюдением и экспериментом.

Наблюдение - это метод познания, при котором объект

изучают без вмешательства в него; фиксируют, измеряют лишь свойства объекта, характер его измерения. Пример - осадка зда­ ния и т.д.

Эксперимент - это наиболее общий эмпирический метод

познания, в котором производят не только наблюдения и изме­ рения, но и осуществляют перестановку, изменение объекта ис­ следования и т.д.

Теоретические исследования (задачи) направлены на изу­

чение и выявления связей, зависимостей, позволяющих устано­ вить поведение объекта, определить и изучить его структуру, характеристику на основе разработанных в науке принципов и методов познания. В результате полученных знаний формули­ руют законы, разрабатывают теорию, проверяют факты и т.д.

Теоретические познавательные задачи формулируют та­

ким образом, чтобы их можно было проверить эмпирически. Каждое научное исследование имеет тему. Темой могут быть различные вопросы науки и техники. Обоснование темы - это важный этап в разработке научного исследования. С чего начи­ нать исследование, как его организовать, каким образом кон­ тролировать? Предмет исследования - объект, который мог быть известен или неизвестен ранее. Выявление такого предме­ та - главная составная часть научного исследования, которая формулируется как с использованием старых, так и с использо­ ванием новых идей. Осмысление, формулирование научной проблемы является существенной предпосылкой для после­ дующей оптимизации научно-исследовательской работы.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

Классификация:

1.По видам связи НИР с общественным производством:

-работы, направленные на создание новых процессов, машин, конструкций;

-работы, направленные на улучшение производствен­ ных отношений, повышения уровня организации производст­ венных отношений, баз создания новых средств труда;

-теоретические работы в области общественных, гума­ нитарных и других наук.

2.По степени важности:

-работы, выполненные по государственному плану России (важнейшие);

-работы, выполненные по плану министерств и ве­

домств;

-исследования по плану научно-исследовательских ор­ ганизаций.

3.В зависимости от источников финансирования:

-работы госбюджетные;

-работы хоздоговорные.

4.По длительности разработки:

-работы долгосрочные;

-работы на несколько лет;

-работы краткосрочные (менее 1 года).

5.По целевому назначению:

-работы теоретические;

-работы прикладные;

-разработки.

Теоретические исследования направлены на создание но­

вых принципов. Это обычно фундаментальные исследования. Цель их - расширить знания общества, более глубоко познать законы природы.

Прикладные исследования направлены на создание новых

методов, разработку новых материалов, машин, оборудования, способов производства и организацию работ.

Разработки направлены на преобразование прикладных

или теоретических исследований в техническое приложение. Они не требуют получения новых научных исследований. Ко­ нечная цель разработки - подготовить материал для внедрения.

Процесс выполнения исследовательских работ включает в себя 6 этапов:

1 этап. Формулирование темы. Общее ознакомление с

проблемой, по которой предстоит выполнить исследование. Предварительное ознакомление с литературой, классификация важнейших направлений. Формулирование темы научного ис­ следования. Составление аннотации (краткого содержания) на­ учно-исследовательской работы (НИР). Разработка техническо­ го задания. Составление общего календарного плана НИР. Предварительное определение ожидаемого экономического эф­ фекта.

2 этап. Формулирование цели и задач исследования. Под­

бор и составление библиографических списков, отечественной и зарубежной литературы. Составление аннотаций источников. Составление рефератов по теме. Анализ, сопоставление, крити­ ка прорабатываемой информации. Собственные суждения по каждому анализируемому источнику. Обобщение информации и освещение состояния вопроса по теме. Формулирование мето­ дических выводов по обзору информации, цели и задачи иссле­ дования.

3 этап. Теоретическое исследование. Изучение физиче­

ской сущности. Формулирование гипотезы и выбор физической модели. Математизация модели. Получение аналитических вы­ ражений. Теоретический анализ полученных выражений.

4 этап. Экспериментальные исследования. Разработка це­

ли и задач эксперимента. Планирование эксперимента. Разра­ ботка методики программы. Выбор средств измерений. Конст­ руирование приборов, макетов, аппаратов, моделей стендов, ус­ тановок и других средств эксперимента. Обоснование способов измерений. Проведение эксперимента в лаборатории, на опыт­ ных участках или заводах.

5 этап. Анализ и оформление научных исследований. Об­

щий анализ теоретико-экспериментальных исследований. Со­ поставление эксперимента с теорией. Анализ расхождений.

Уточнение теоретических моделей исследований и выводов. Превращение гипотезы в теорию. Формулирование выводов. Составление научно-технического отчета. Рецензирование, со­ ставление доклада. Исправление рукописи.

6 этап. Внедрение и экономическая эффективность. Вн

дрение результатов на производстве. Определение экономиче­ ского эффекта.

3. НАУЧНЫЕ УЧРЕЖДЕНИЯ И КАДРЫ

Научные учреждения. В нашей стране исследования ве­

дутся в следующих учреждениях:

-научно-исследовательские институты, входящие в со­ став Академии наук России, отраслевые академии;

-высшие учебные заведения;

-научно-исследовательские институты отраслевых ми­ нистерств;

-проектно-конструкторские бюро и институты, техноло­ гические институты;

-обсерватории, лаборатории, опытные станции;

-музеи, библиотеки, архивы, заповедники и т.д.

Высшим научным учреждением страны является Акаде­

мия наук. Она осуществляет общее научное руководство иссле­ дованиями по важнейшим проблемам естественных и общест­ венных наук, проводимых в НИИ, вузах и других научных уч­ реждениях. Основным органом научно-исследовательской дея­ тельности, согласно уставу Академии наук, является институт. Наряду с проведением научных исследований, институт коор­ динирует свою работу с исследованиями других учреждений, готовит научные кадры, организует дискуссии, конференции и совещания, пропагандирует научные знания и широко инфор­ мирует о полученных результатах. Основными структурными подразделениями институтов являются отделы, лаборатории, секторы, вычислительные центры, экспериментальные базы. В состав Академии наук России входят около 200 научных учреж­ дений. Около 200 научных учреждений входят в состав отрасле­ вых академий.

Разнообразные фундаментальные и прикладные исследо­ вания выполняются в вузах. Среди высших учебных заведений выделяются университеты, политехнические институты и специализированные (отраслевые) институты.

В нашей стране около 800 вузов, насчитывающих более 300 тысяч научно-педагогических работников, в том числе око­ ло 15 тысяч докторов и 120 тысяч кандидатов наук. Большинст­ во вузов страны входят в состав Министерства образования Рос­ сии. Некоторые вузы (медицинские) подчинены отрасли.

Важным преимуществом вузов в вопросах выполнения научной работы по сравнению с другими научными организа­ циями является наличие комплекса специалистов, что позволяет проводить крупные научные исследования на стыках научных дисциплин. Наряду с этим вузы имеют большие возможности отобрать талантливую молодежь.

Основным структурным подразделением вуза, осуществ­ ляющим учебную и научную работу является кафедра. Научны­ ми подразделениями в вузах руководит НИЧ или НИС.

Проблемные лаборатории создаются для решения акту­ альных проблем науки и техники.

Важным средством по внедрению результатов научных работ являются хозяйственные договоры вузов с предприятиями и учреждениями. Эти договоры взаимовыгодны.

Научные кадры. К научным кадрам и научным работни­

кам относят лиц имеющих высшее образование и ведущих на­ учно-исследовательскую или научно-педагогическую работу.

Научным работникам, успешно выполняющим в соответ­ ствии с установленными требованиями научную и педагогиче­ скую работу, присуждают ученые степени и ученые звания. В нашей стране установлены две ученые степени - кандидат наук и доктор наук. Они присуждаются ученым после успешной за­ щиты диссертации, содержащей результаты самостоятельной научно-исследовательской работы соискателя ученой степени.

Ученые звания в России - академик и член-корреспондент АН РФ, действительный член и член-корреспондент отраслевых академий, профессор, доцент, старший научный сотрудник, младший научный сотрудник, ассистент. Требования высокие.

Выдающимся ученым присуждают почетные звания «Заслужен­ ный деятель науки» и «Заслуженный работник высшей школы».

Основной формой подготовки научных кадров у нас в стране является аспирантура, аспирантура бывает очная и за­ очная.

Общие характеристики научных работников:

-любознательность. Это один из важнейших критериев, определяющих стремление людей заниматься научно-иссле­ довательской деятельностью. Характерным признаком, отли­ чающим человека от всего живого, является жажда знаний, любознательность;

-трудолюбие. Залогом успешной деятельности в научноисследовательской работе является напряженная работа. Успех такой деятельности в значительной степени зависит от правиль­ ной организации труда, правильного распределения времени;

-знания. Научному работнику, занимающемуся исследо­ вательской работой важно знать, что в области его исследования уже сделано. Научному работнику нужна хорошая память;

-личная инициатива. Она определяет «горение» исследо­ вателя, направленное на постановку эксперимента и анализ его результатов;

-воображение - творческое осмысление впечатлений, на­ блюдений, информации и формирование на их основе новых ги­ потез. Всем известен ряд факторов, когда фантазии писателей через некоторое время становились результатами реального труда ученых;

-интуиция исследователя возможна там, где есть запас знаний, запас опыта. Внезапное «озарение», догадки возможны лишь как результат напряженного, систематического творче­ ского процесса.

4.МЕТОДЫ ВЫБОРА И ОЦЕНКА ТЕМ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Внаучных исследованиях различают научные направле­ ния, проблемы и темы. Под научным направлением понимают сферу научных исследований научного коллектива, посвящен­ ных решению каких-либо крупных, фундаментальных теорети­

чески-экспериментальных задач в какой-либо отрасли науки. Структурными единицами направления являются комплексные проблемы, проблемы, темы и вопросы.

Под проблемой понимают сложную задачу, которая охва­ тывает значительную область исследования и имеет перспек­ тивное значение. Полезность таких задач и их экономический эффект иногда можно определить только ориентировочно.

Проблема состоит из ряда тем. Тема - это научная задача, охватывающая определенную область научного исследования. Она базируется на многочисленных исследовательских вопро­ сах. При разработке темы или вопроса выдвигается конкретная задача в исследовании - разработать новый материал, конструк­ цию, прогрессивную технологию и т.д. Решение проблем ставит общую задачу - сделать открытие, решить комплекс научных задач и т.д.

Постановка проблем или тем является трудной задачей, включающей в себя ряд этапов.

1 этап. Формулирование проблемы. На основе анализа

противоречий исследуемого направления формулируют основ­ ной вопрос-проблему и определяют в общих чертах ожидаемый результат.

2 этап. Разработка структуры проблемы. Выделяют те­

мы, подтемы, вопросы. По каждой теме выявляется ориентиро­ вочная область исследования.

3 этап. Установление актуальности проблемы. Устанав­

ливают и обосновывают актуальность проблемы на данном эта­ пе для науки и техники.

При обосновании проблем их коллективно обсуждают на заседаниях ученых советов, кафедр в виде публичной защиты, на которой выступают оппоненты и принимают окончательные решения.

После обоснования проблем и установления структуры научный работник или коллектив, как правило, самостоятельно приступают к выбору темы научного исследования. По мнению некоторых ученых, выбрать тему зачастую более сложно, чем провести само исследование. К теме предъявляют ряд требо­ ваний:

1 . Тема должна быть актуальной. Это требование одно

из основных. Критерия для установления степени актуальности пока нет. Так, при сравнении двух тем теоретических исследо­ ваний степень актуальности может оценить крупный ученый данной отрасли или научный коллектив. При оценке актуально­ сти прикладных разработок ошибки не возникнет, если более актуальной окажется та тема, которая обеспечит больший эко­ номический эффект.

2.Тема должна иметь научную новизну. Это значит, что

тема в такой постановке никогда не разрабатывалась и в на­ стоящее время не разрабатывается, дублирование исключается. При выборе тем, новизна должна быть не инженерной, а науч­ ной, т.е. принципиально новой. Если разрабатывается пусть да­ же новая задача, но на основе уже открытого закона, то эта об­ ласть инженерных, а не научных разработок. Все то, что уже из­ вестно, не может быть предметом научного исследования.

3.Тема должна быть экономически эффективной и иметь значимость. Любая тема прикладных исследований

должна давать экономический эффект. Это одно из важнейших требований. При разработке теоретических исследований требо­ вание экономичности может уступать требованию значимости.

4. Тема должна соответствовать профилю научного кол­ лектива. Каждый научный коллектив (НИИ, кафедра, отдел,

сектор) по сложившимся традициям имеет свой профиль, ква­ лификацию, компетентность. Такая квалификация и специали­ зация, способствующая накоплению опыта исследований, дает свои положительные результаты, повышается теоретический уровень разработок, качество и экономическая эффективность, сокращается срок выполнения исследований.

5. Тема должна быть внедрена на предприятии. Важней­

шей характеристикой темы является осуществимость или внедряемость.

5. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Характерная черта нашего времени - бурный рост объема научно-технической информации. Ежегодно в мире издается приблизительно 500 тыс. книг по научной тематике. Еще боль­

ше журналов. Несмотря на это, большое количество информа­ ции остается не опубликованной.

По вопросам строительства издается около 300 тыс. пуб­ ликаций в год (10 тыс. книг, 6 тыс. стандартов и т.д.).

Информация имеет свойство «стареть». «Старение» со­ ставляет 10 % в день для газет, 10 % в месяц для журналов, 10 % в год для книг.

Для ускорения отбора необходимой документации в стране создана общегосударственная служба НТИ, которая включает:

ВИНИТИ - Всероссийский институт научной и техниче­ ской информации;

ВНТИЦ - Всероссийский научно-технический информа­ ционный центр;

ВНИИКК - Всероссийский научно-исследовательский институт технической информации, классификации и коди­ рования;

ЦНИИПИ - Центральный научно-исследовательский ин­ ститут патентной информации;

ГПНТБ - Государственная публичная научно-техническая библиотека.

Общегосударственная служба информации включает: ЦНТИ; информационные центры при головных НИИ; отделы НТИ в институтах, конструкторских бюро, на предприятиях.

В области строительства всю НТИ организует Госстрой России, которому подчинены ЦИНИС - центральный институт научной информации по строительству; ЦНТБ - центральная научно-техническая библиотека по строительству и архитектуре Госстроя России. Книжный фонд более 1 млрд, экземпляров.

Носителями информации являются:

1.Книги (учебники, монографии, брошюры).

2.Периодические издания (журналы, бюллетени, труды институтов, научные сборники).

3.Нормативные документы (стандарты, СНиПы, ТУ, ин­ струкции).

4.Каталоги и прейскуранты.

5.Патентная документация (патенты, изобретения).

6.Отчеты НИИ и конструкторских бюро.

7.Информационные издания (сборники НТИ, обзоры, информационные листки, экспресс - информация, выставочные проспекты).

8.Переводы иностранной научно-технической литера­

туры.

9.Материалы научно-технических и производственных совещаний.

10.Диссертации и авторефераты.

11.Производственно-техническая документация органи­ зации (отчеты, акты приемки работ и т.д.).

12.Вторичные документы (реферативные обзоры и жур­ налы, библиографические каталоги и указатели).

Для удобства сбора информации в стране с 1992 г. введена универсальная десятичная классификация документов инфор­ мации (УДК).

УДК разделяет все области знаний на 10 отделов, каждый из которых делится на 10 подразделов, а подраздел на 10 мелких частей. Каждая часть детализируется до требуемой степени.

Различные области строительства имеют следующие ин­ дексы УДК:

69- строительные материалы, строительно-монтажные работы, экономика и организация строительства;

624- теория строительства, расчеты сооружений, земля­ ные работы, устройство фундаментов, инженерные сооружения (мосты, тоннели, башни и т.д.);

625- транспортное строительство; 728,9 - сельскохозяйственное строительство.

Каждый индекс имеет дополнительное разделение, на­ пример: 625,122 - сооружение и уплотнение полотна дороги.

6.ПРОРАБОТКА И АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ, ФОРМУЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Каждое научное исследование после выбора темы начи­ нают с изучения научно-технической информации.

Цель поиска проработки анализа информации - всесто­ роннее освещение состояния вопроса по теме, уточнения ее, обоснование цели и задач научного исследования.

Следует уделить влияние изучению источников как в ори­ гинале, так и в переводном издании. Необходимо знание языков, изучение литературы по родственным специальностям. После сбора информации необходимо узнать мнение крупных ученых. Объем информации может достигать 100-200 наименований и более. Для эффективного анализа информации необходимо знать методы ее учета, проработки и анализа. Учет сводится к составлению библиографии. Библиографию составляют в алфа­ витном порядке по фамилиям авторов. Пример: Курбатова И.И. Современные методы химического анализа строительных мате­ риалов. - М.: Стройиздат, 2002 г.

Проработка информации сводится к ее изучению и запо­

минанию.

Каждый источник должен быть тщательно проработан. Поэтому важно знать, как правильно работать над книгой. При работе необходимо соблюдать следующие условия:

1)установка, т.е. цель чтения, направленность;

2)вдохновение, если его нет - усилие воли;

3)внимание, сосредоточенность. Во время работы может мешать шум, разговоры, собственные мысли. Помехи необхо­ димо устранить;

4)самостоятельность, не полагаться на чьи-то выписки, конспекты;

5)настойчивость и систематичность до полного понима­ ния информации.

Через 1-2 часа работы необходим перерыв в 5-7 минут. Научный работник должен обладать искусством запоминания. Существуют следующие способы запоминания:

-Механический - многократное повторение и заучивание

прочитанного. Отсутствует логическая связь между отдельными элементами информации. Способ наименее эффективен. Приме­ няется для запоминания дат, цифр, формул, цитат, иностранных слов и т.д.

-Смысловой - основан на запоминании логических связей

между отдельными элементами. При чтении понимаются не от­ дельные элементы, а весь текст в целом, его смысл, направлен­ ность, значение.

- Произвольный - основан на применении различных мне­ монических приемов. Мнемоника - запоминание путем образо­

вания искусственных ассоциаций. Способ имеет временную на­ правленность. Пример: студент запомнил, сдал экзамен и забыл.

-Непроизвольный - случайное запоминание (услышал по

радио, посмотрел по ТВ). Текст хранится в памяти некоторое время, а потом забывается. Через 1 день забывается 23-25 %

информации, через 5 дней забывается 35 % информации, через 10 дней забывается 40 % информации.

-Повторение - один из наиболее эффективных способов

запоминания. Повторение бывает пассивным и активным. Пас­ сивное - перечитывание без пересказа, активное - с пересказом.

Для проработки важна запись прочитанного текста. Про­ рабатывая НТИ, применяют выписки, аннотации, конспекты.

Выписки - краткое содержание отдельных фрагментов. Аннотации - сжатое содержание первоисточника. Конспект - подробное содержание информации.

При анализе информацию необходимо классифицировать и систематизировать. Систематизация возможна по этапам, т.е. в хронологическом порядке или тематическая - по вопросам раз­ рабатываемой темы. При анализе возникают собственные сооб­ ражения, мнения, формулируется научная гипотеза. По резуль­ татам проработки информации делают методологические выво­ ды, в которых подводят итог критического анализа.

Ввыводах должно быть отражено:

-актуальность и новизна темы;

-последние достижения в области теоретических и экс­ периментальных исследований по теме;

-важнейшие теоретические и экспериментальные за­

дачи;

-техническая целесообразность и экономическая эф­ фективность.

На основе выводов формулируют цель и задачи исследо­ вания.

7. МЕТОДЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Теоретические исследования должны быть творческими. Творчество - это создание по замыслу новых ценностей, новых

открытий, изобретений, установление неизвестных науке фак­ тов, создание новой ценной для человечества информации.

Опровергнуть существующие или создать новые научные гипотезы, объяснить процессы или явления, которые раньше были непонятными или слабоизученными, связать воедино раз­ личные явления, научно обобщить большое количество опыт­ ных данных - все это невозможно без теоретического творче­ ского мышления.

Творческий характер мышления при разработке теоре­ тических аспектов научного исследования заключается в созда­ нии представлений воображения, т.е. новых комбинаций из из­ вестных элементов и базируется на следующих приемах:

-сбор и обобщение информации;

-постоянное сопоставление, сравнение, критическое ос­ мысливание;

-отчетливое формулирование собственных мыслей, письменное изложение;

-совершенствование и оптимизация собственных положений.

Творческий процесс теоретического исследования имеет несколько стадий:

1)выбор проблемы;

2)знакомство с известными решениями;

3)отказ от известных путей решения;

4)перебор различных вариантов решения;

5)решение.

Успешное выполнение теоретических исследований зави­ сит не только от кругозора, настойчивости и целеустремленно­ сти научного работника, но и от того, в какой мере он владеет методами и способами научного исследования, в первую оче­ редь, диалектическим методом.

Методы теоретических исследований бывают следующие: - дедуктивный - такой способ исследования, при котором

частные положения выводятся из общих положений. Например, законы механики - движение автомобиля. Недостаток дедук­ тивного способа - ограничения, вытекающие из общих законо­ мерностей, на которых исследуется частный случай. Например,

движение автомобиля зависит не только от законов механики, но и от внешней среды, водителя и т.д.;

-индуктивный - такой способ исследования, при котором

по частным фактам и явлениям устанавливаются общие прин­ ципы и законы. Например, таблица Менделеева;

-анализ - такой способ исследования, при котором явле­

ния расчленяются на составные части;

-синтез - противоположный анализу способ, заключаю­

щийся в исследовании явления в целом;

-ранжирование - это исключение всего второстепенного,

не влияющего существенно на исследуемое явление. Предпола­ гается, что основные способы и факты усиливаются, а второсте­ пенные ослабляются;

-абстрагирование - это сосредоточение на важнейших

особенностях изучаемого явления. Например, при исследовании работы механизма анализируют расчетную схему, которая ото­ бражает основные, существенные свойства механизма;

-формализация - способ исследования, при котором ос­

новные положения процессов и явлений предоставляются в виде формул и специальной символики.

В теоретических исследованиях возможны два мето­ да - логический и исторический.

Логический метод включает в себя гипотетический и ак­

сиоматический.

Гипотетический метод основан на разработке гипотезы,

научного предположения, содержащего элементы новизны и оригинальности.

Гипотеза должна полнее и лучше объяснять явления и процессы, подтверждаться экспериментально и соответствовать общим законам диалектики и естествознания. Этот метод иссле­ дования является наиболее распространенным в прикладных науках. Гипотеза составляет суть, методологическую основу, теоретическое предвидение, стержень теоретических иссле­ дований.

Сформулировать наиболее четко и полно рабочую гипоте­ зу, как правило, трудно. От того, как сформулирована гипотеза, определяется трудоемкость и продолжительность теоретических исследований.

На стадии формулирования гипотезы теоретическую часть необходимо расчленить на отдельные вопросы, что упростит ее проработку.

Аксиоматический метод основан на очевидных положе­

ниях, принимаемых без доказательств. По этому методу теория разрабатывается на основе дедуктивного принципа. Более ши­ рокое распространение он получил в теоретических науках (ма­ тематике, математической логике и т.д.).

Исторический метод позволяет исследовать возникнове­

ние, формирование и развитие процессов в хронологической по­ следовательности. Этот метод применяют в основном в истори­ ческих и общественных науках.

В прикладных науках основным методом теоретических исследований является гипотетический. Его методология вклю­ чает в себя следующее:

-изучение физической, химической и др. сущности яв­

ления;

-формулирование гипотезы и составление модели иссле­ дования;

-выбор математического метода исследования, модели и

ееизучения;

-анализ теоретических исследований и разработка теоре­ тических положений.

При выполнении научных исследований в строительстве наиболее часто возникают вопросы и потребность в описании физической сущности следующих основных явлений и про­ цессов:

1)напряженно-деформативное состояние при статиче­ ских, динамических и вибрационных воздействиях;

2)разрушения (образование трещин, абразивного износа, разрыва и др.);

3)потеря устойчивости;

4)тепло-массообменные процессы (нагревание, охлажде­ ние, увлажнение, просыхание, промерзание, оттаивание, сушка);

5)химические и физико-химические процессы твердения вяжущих;

6)размельчение материалов;

7)перемешивание компонентов смеси;

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]